[发明专利]一种核壳结构硅碳复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种核壳结构硅碳复合材料及其制备方法，该复合材料具有核壳结构；所述的核壳结构包括由碳层构成的外壳以及由多孔纳米硅构成的内核；所述的外壳和内核之间具有空隙层；其制备方法为将二氧化硅颗粒通过镁粉进行镁热还原反应，还原产物通过有机高分子碳源进行原位包覆后，炭化，炭化产物采用氢氟酸腐蚀，即得硅碳复合材料，该硅碳复合材料稳定性好，且能很好地缓冲硅体积膨胀，提高材料导电性，从而保证电极的循环稳定性；硅碳复合材料制备过程简单，原料来源广泛，适合工业化生产。

主权项

1.一种核壳结构硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)二氧化硅颗粒通过镁粉进行镁热还原反应，得到Si@SiO₂中间体；二氧化硅颗粒与镁粉混合均匀后，置于充满保护性气氛的密闭环境中，以1～20℃/min的升温速率升温至600～800℃，进行还原反应1～12h，得到Si@SiO₂中间体；所述的二氧化硅颗粒与镁粉的质量比为1:0.4～1:1；2)所述Si@SiO₂中间体通过有机高分子碳源进行原位包覆后，炭化，得到C@Si@SiO₂中间体；3)所述C@Si@SiO₂中间体采用氢氟酸腐蚀，即得核壳结构碳硅复合材料；所述核壳结构碳硅复合材料具有核壳结构；所述的核壳结构包括由碳层构成的外壳以及由多孔纳米硅构成的内核；所述的外壳和内核之间具有空隙层。